[发明专利]含甲壳质及其衍生物的抗菌纤维及制造方法

说明书

本发明是关于一种抗菌纤维及其制备方法，更特别的是关于含甲壳素及其衍生物的抗菌纤维及制造方法，该抗菌纤维可制作内衣、内裤、运动衣裤、袜子等衣饰、寝具、过滤材料等用品。

在现有技术中，有关抗菌织物的现有技术较多，在中国专利CN-87100231中公开了在聚丙烯腈上复合铜离子和碱性绿，从而使织物具有抗菌性，但该专利只能获得聚丙烯腈纤维，并且色泽为绿色。更进一步的，在本发明以前一般采用硝酸银溶液浸渍或者添加无机化合物(Al₂O₃、SiO₂、MnO₂、MgO₂、TiO₂)、金属离子(Ag、Cu)等制成抗菌合成纤维。

虽然这些添加剂所制成的抗菌合成纤维具有一定的抗菌或抑菌作用，但这些无机化合物或者有机化合物或多或少具有毒性和对皮肤有刺激性，因此采用天然的抗菌添加剂是合乎现代生活的发展，是功能保健服饰产品必由之路。

甲壳素及其衍生物是广泛分布于自然界中的一种含氮多糖类天然高分子材料，是各种真菌的细胞壁和虾、蟹、昆虫等外壳的主要成分。甲壳质及其衍生物不仅具有很强的化学反应性能，而且具有无毒无味、耐碱耐腐蚀特性；具有良好的生物相容性、粘合性、柔软性和成纤、成膜能力；具有抗菌抑菌、防霉防蛀、吸湿保湿等功能，因此极大地引起社会的重视和科学家的关注。

本专利发明者在CN-1149093A专利发明中说明了采用湿纺法用脱乙酰甲壳质和溶剂组成脱乙酰甲壳质浆液来制取脱乙酰甲壳质纤维，其作为制造人造皮肤、止血棉等医用材料的原料；若用脱乙酰甲壳质纤维作为服饰材料，其抗菌抑菌防臭的效果是极好的，但其费用相当昂贵，普通消费者无法承受。

本发明的目的在于提供一种具有良好的天然抗菌特性和价廉物美的含有甲壳素及其衍生物的抗菌纤维。

本发明的第二个目的在于提供一种含有甲壳素及其衍生物的抗菌纤维制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种甲壳素及其衍生物与其它常规成纤聚合物共混通过湿法纺丝制备抗菌纤维的方法。

本发明的第四个目的在于提供一种经化学反应方式制备甲壳质衍生物，然后与常规成纤聚合物共混纺丝制备抗菌纤维的方法。

本发明的这些目的及其他目的将通过以下详细说明来进一步阐述和说明。

本发明的含甲壳质及其衍生物的抗菌纤维，纤维中甲壳质及其衍生物的含量为纤维重量的0.5％～15％，颗粒度为0.5～5μm，纤维线密度为1.5～12dtex，断裂强度为1.2～4.5CN/dtex，断裂伸长率为5％～40％。

进一步的，本发明的含甲壳质及其衍生物的抗菌纤维，甲壳质及其衍生物与纺丝浆液均匀混合，采用冷冻粉碎法粉碎甲壳质及其衍生物，得到颗粒度0.5～5μm甲壳质及其衍生物，冷冻粉碎法为液氨冷冻法。

本发明的含甲壳质及其衍生物的抗菌纤维可以按以下方法制备，包括将甲壳质及其衍生物和助剂组成的混合液与醋酸纤维、腈纶纤维、粘胶纤维等纺丝浆液混合后用湿法纺丝成形制取抗菌纤维。

进一步的，本发明的含甲壳质及其衍生物的抗菌纤维的制造方法，包括将甲壳质及其衍生物和助剂组成的混合液与醋酸纤维、腈纶纤维、粘胶纤维等纺丝浆液混合后用湿法纺丝成形制取抗菌纤维，纤维中甲壳质及其衍生物的含量为纤维重量的0.5％～15％，颗粒度为0.5～5μm，纤维线密度为1.5～12dtex，断裂强度为1.2～4.5CN/dtex，断裂伸长率为5％～40％；所述的助剂可以是硫氰酸钠、丙酮、水、氢氧化钠等；粘胶纤维纺丝成形条件为：纺丝浴浸长0.5～2.5米，常温，凝固浴组份为硫酸、硫酸钠、硫酸锌，喷丝头孔数为5000～20000孔，孔径0.07～0.1mm，纺丝速度10～25米/分；抗菌纤维可以制成内衣、内裤、运动衣裤、袜子等。

本发明首先用机械粉碎机或者高速气流粉碎方法将甲壳素及其衍生物粉碎，被粉碎甲壳素及其衍生物的颗粒大小为0.5～5μm。采用湿法纺丝成形时，将颗粒为0.5～5μm甲壳素及其衍生物经研磨、搅拌均匀地分散在纯水、氢氧化纳、丙酮、醋酸、硫氰酸纳等之一或混合物溶剂中，使之不沉淀，然后按比例分别与粘胶纺丝浆液、醋酸纤维素纺丝浆液、聚丙烯腈纺丝浆液等混合，并由喷丝头喷出细流，进入凝固浴。这时细流中溶剂向凝固浴中扩散，与此同时，凝固浴则向细流中渗透，因而细流形成纤维，再经牵伸、洗涤等后处理就制得含甲壳素及其衍生物的抗菌纤维。